UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
FICHA DE DISCIPLINA
DISCIPLINA:
Fenômenos de Transporte
UNIDADE ACADÊMICA: Faculdade de Engenharia Química
CÓDIGO: GEQ015
PERÍODO/SÉRIE: 3º ano
OBRIGATÓRIA: ( X ) OPTATIVA: (
)
CH TOTAL
TEÓRICA:
CH TOTAL
PRÁTICA:
CH TOTAL:
180
--
180
OBS: Regime anual
PRÉ-REQUISITOS: não tem
CÓ-REQUISITOS: não tem
OBJETIVOS
• Entender os fundamentos dos transportes de quantidade de movimento, energia e matérias e
saber aplicá-las.
EMENTA
Hipótese do contínuo – campos escalares, vetoriais e tensoriais; estática dos fluidos; transporte
molecular de quantidade de movimento, energia e matéria; classificação dos fluidos; perfil de
velocidades em escoamento laminar; cinemática dos fluidos; equações da continuidade e do
movimento; análise dimensional; perfil de velocidades em escoamento turbilhonar; campos de
velocidades em problemas com mais de uma variável independente; equação de Bernoulli; perda
de carga e fator de atrito; teoria da camada limite hidrodinâmica; fundamentos do transporte de
energia; a equação da energia; condução em estados estacionários e não estacionários; transporte
de energia por convecção; correlações para as convecções natural e forçada; evaporação e
condensação; transporte de energia por radiação; transporte de matéria por mecanismo molecular;
distribuições de concentrações em sólidos e em fluidos escoando em regime laminar; balanços de
quantidade de movimento, de energia e de massa simultâneas em sistemas multicompostos;
distribuição de concentrações em problemas com mais de uma variável independente;
distribuição de concentrações em regime turbilhonar; aplicação da teoria da camada limite ao
transporte da massa e de energia; transporte de massa em sistemas multifásicos; correlações para
o transporte convectivo de massa.
DESCRIÇÃO DO PROGRAMA
Unidade I – Dimensões e Unidades
1.1 - Dimensões fundamentais e derivadas
1.2 - Sistemas CGS e MKS e britânico
1.3 - Princípios de homogeneidade dimensional
1.4 - Conversão de unidade
Unidade II – Caracterização dos fluidos
2.1 - Hipótese do contínuo
2.2 - Campos escalares, vetoriais e tensoriais
2.3 - Comportamento de fluidos submetidos a força de compressão e cisalhamento
2.4 - Transporte molecular de quantidade de movimento, energia e massa
2.5 - Classificação dos fluidos
Unidade III – Estática dos fluidos
3.1 - Equilíbrio estático
3.2 - Equação da estática dos fluidos
3.3 - Manometria
Unidade IV – Equação conservativa para sistemas fluidos isotérmicos
4.1 - O volume de controle e o volume material
4.2 - Equação da continuidade
4.3 - Cinemática dos fluidos
4.4 - Equação do movimento
4.5 - Perfil de velocidades em escoamento laminar
Unidade V – Equação de Bernoulli
5.1 - Equação do movimento para fluidos ideais
5.2 - Equação de Bernoulli
5.3 - Aplicações da equação de Bernoulli
Unidade VI – Análise dimensional e similaridade
6.1 - Teorema π de Buckingham e Método de Rayleigh
6.2 - Número de adimensionais importantes na mecânica dos fluidos
6.3 - Similaridade
Unidade VII – Escoamento Turbulento de fluidos
7.1 - Modelos de Prandtl, Bonssinesq, Deissler, Von Kárman
7.2 - Perda de carga e fator de atrito
7.3 - Diagramas de Moody, Von Kárman e Ramalho
Unidade VIII – Equação de Bernoulli para fluidos reais
8.1 - Perda de carga distribuída e em acidente
8.2 - Cálculos envolvendo perdas de carga distribuída
8.3 - Cálculos envolvendo perdas de carga em acidentes
8.4 - Equação geral de Bernoulli
Unidade IX – Distribuição de velocidades em sistemas com mais de uma variável
independente
9.1 - Movimento transiente de um fluido Newtoniano
9.2 - Camada limite hidrodinâmica estabelecida sobre uma placa plana
Unidade X – Fundamentos do transporte de energia
10.1 - Equação de energia
10.2 - Propriedades importantes na transferência de energia
10.3 - Condução em estados estacionários e não estacionários
Unidade XI – Transporte de energia por convecção
11.1 - Equação da convecção
11.2 - Correlações para as convecções naturais e forçadas
11.3 - Exemplos de soluções analíticas para problemas de convecção forçada
11.4 - Trabalhando fórmulas para convecção forçada
11.5 - Transferência de calor por convecção livre
Unidade XII – Transferência de calor por evaporação e condensação
Unidade XIII – Transferência de calor por radiação
Unidade XIV – Transferência de calor por combinação da condução e convecção
14.1 - Causas de transferência combinada de calor
Unidade XV – Transporte de matéria por mecanismo molecular
15.1 - Fundamentos da transferência de massa
15.2 - Equações diferentes para transferência de massa
15.3 - Distribuições de concentrações em sólidos e em fluidos escoando em regime lamina
Unidade XVI – Distribuição de concentração
16.1 - O caso unidimensional
16.2 - O caso bidimensional
16.3 - Transferência simultânea de quantidade de movimento, energia e massa.
16.4 - Transferência de massa convectiva
16.5 - Distribuição de concentração em regime laminar com mais de uma variável independente.
Unidade XVII – Distribuição de concentração em regime turbilhonar
Unidade XVIII – Aplicação da teoria da camada limite ao transporte de massa e de energia.
18.1 - Transporte de massa em sistemas multifásicos
18.2 - Correlação para o transporte convectivo de massa
BIBLIOGRAFIA
Básica
BIRD, R.B.; STEWART, W.E.; LIGHTFOOT, E.N. Fenômenos de Transporte. 2.ed. LTC. 2004.
INCROPERA, F.P.; DEWITT, D.P. Transferência de Calor e Massa. 6.ed. LTC. 2008.
WELTY, J.R.; WICKS, C.E.; WILSON, R.E. Fundamentals of Momentum, Heat and Mass
Transfer. 5.ed. Wiley. 2007.
Complementar
BRUNETTI, F. Mecânica dos Fluidos. 2.ed. Prentice Hall. 2008.
ÇENGEL, Y. Transferência de Calor e Massa. McGraw Hill. 2009.
CREMASCO, M. Fundamentos de Transferência de Massa. 2.ed. UNICAMP Editoras.
HOLMAN, J.P. Heat Transfer. 10.ed. McGraw Hill. 2002.
LIVI, C. Fundamentos de Fenômenos de Transporte. LTC. 2004.
SHERWOOD, T.K.; PIGFORD, R.L.; WILKE, C.R. Mass Transfer. McGraw Hill. 1975.
APROVAÇÃO
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Carimbo e assinatura do Coordenador do curso
Carimbo e assinatura do Diretor da
Unidade Acadêmica